SKKN rèn luyện kỹ năng giải một số bài toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3 cho học sinh lớp 12

MỤC LỤC Mục Trang Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 Nội dung 2.1 Cơ sở lí luận đề tài 2.2 Thực trạng đề tài trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Cơ sở lí thuyết 2.3.2 Một số tốn ví dụ: 2.4 Hiệu đề tài 20 Kết luận kiến nghị 21 3.1 Kết luận 21 3.2 Kiến nghị 21 Các từ viết tắt 23 Tài liệu tham khảo 24 Danh mục đề tài sáng kiến kinh nghiệm 25 1 Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài Hóa học mơn học lí thuyết thực nghiệm Nhưng đề thi tốn hóa học lại chiếm phần khơng nhỏ Học sinh muốn có kết tốt kỳ thi khơng thể thiếu việc phải làm tốt tốn hóa học Trong chương trình Hóa học THPT dạng tốn hóa học phong phú, đa dạng, tốn nhơm hợp chất chiếm phần quan trọng Trong day hoc hoa hoc, co thê nâng cao chât lương day hoc va phat triên lưc nhân thưc cho hoc sinh bằng nhiêu biên phap, phương phap khac Trong đo, giai bai tâp hoa hoc vơi tư cach la môt phương phap day hoc co tac dung rât tich cưc đên viêc giao duc, rèn luyên va phat triên hoc sinh Mặt khac, cũng la thươc đo thưc chât sư năm vưng kiên thưc va kỹ hoa hoc cua hoc sinh Bài tập hóa học nguồn quan trọng để học sinh thu nhận kiến thức, củng cố khắc sâu lí thuyết học, phát triển tư sáng tạo, nâng cao lực nhận thức Trong năm gần đây, kỳ thi, toán liên quan đến hỗn hợp kết tủa Al(OH) thường xuất đề thi đề thi THPTQG Bộ GD & ĐT, đề thi thử THPTQG trường THPT, sở Vì vậy, chọn đề tài‘‘Rèn luyện kỹ giải số toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH) cho học sinh lớp 12’’ nhằằ̀m giúp học sinh rèằ̀n luyện nhiều dạng tập hóa học, giúp em có thêm hành trang vững chắc, tự tin bước vào kỳ thi, đặặ̣c biệt kỳ thi THPTQG tới 1.2 Mục đích nghiên cứu Giúp học sinh rèằ̀n luyện kỹỹ̃ giải số toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có Al(OH) 3, giúp em đạt kết cao kỳ thi 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Học sinh lớp 12 trường tơi - Các tốn phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu liên quan - Nghiên cứu toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3 chương trình Hóa học THPT - Đề xuất số biện pháp giúp học sinh học tốt môn hóa - Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu đề tài 2 Nội dung 2.1 Cơ sở lí luận đề tài Thực tế trường phổ thơng mơn hóa học, tập hóa học giữ vai trò quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo Bài tập hóa học - phương tiện hiệu nghiệm để học sinh củng cố khắc sâu kiến thức - giúp học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức học cách sinh động, phong phú Chỉ có vận dụng kiến thức vào việc giải tập nắm vững kiến thức cách sâu sắc - phương tiện để ơn tập, củng cố, hệ thống hóa kiến thức cách tốt - rèằ̀n luyện kỹỹ̃ hóa học cho học sinh, kỹỹ̃ thực hành, thí nghiệm - cịn sử dụng phương tiện để nghiên cứu tài liệu trang bị kiến thức mới, giúp học sinh tích cực linh hội kiến thức cách sâu sắc bền vững - phương tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ học sinh cách xác - cịn có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèằ̀n tính kiên nhẫn, trung thực, xác, khoa học - phát huy khả tư độc lập, sáng tạo học sinh 2.2 Thực trạng đề tài trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Qua thực tế giảng dạy hóa học tơi thấy: - Mơn hóa học mơn học khó, cấp THCS chưa trọng quan tâm, nhiều HS, phụ huynh, giáo viên quan tâm đến số môn thi vào lớp 10 toán, văn, tiếng anh mà chưa quan tâm mức đến mơn hóa, đặặ̣c biệt vùng nơng thơn, miền núi Do đó, mặặ̣c dù nhiều em có lực tốt mơn tốn, vật lí kiến thức mơn hóa học bước vào lớp 10 cịn mơ hồ, chí khơng biết Điều làm cho chất lượng mơn hóa vào cấp THPT nhìn chung cịn thấp - Do thời gian giảng dạy lớp hạn chế, số giáo viên chưa đề cập hết dạng tập hóa học, đặặ̣c biệt tốn phức tạp - Một số học sinh học yếu mơn hóa ảnh hưởng đáng kể đến việc giảng dạy chung lớp giáo viên - Trong năm gần đây, mơn Hóa học cấp THCS THPT khơng coi trọng năm trước, điều cũỹ̃ng ảnh hưởng đến tâm lí học sinh, phụ huynh giáo viên giảng dạy mơn hóa - Do thời gian lớp hạn chế nên số giáo viên chưa đề cập hết dạng bài tập hóa học, có dạng tập khó toán liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Cơ sở lí thuyết * Kim loại kiềm kiềm thổ tác dụng với nước có: * Nhơm tan dung dịch kiềm thì: * n n 2n OH H2 1,5n H Al n Oxit kim loại kiềm kiềm thổ tan nước thì: 2n OH O(oxit ) Khi cho dung dịch chứa OH- vào dung dịch chứa Al3+ có phản ứng: 3+ + Al + 3OH-Al(OH)3 + Al(OH)3 OHAlO2 2H2O n OH 3n 4n n n OH * Công thức kinh nghiệm: + Al Khi kết tủa vừa tan hết thì: n 4n OH Al3 * Khi cho dung dịch chứa OH- vào dung dịch chứa hỗn hợp H+ Al3+ có phản ứng: H+ + OH-H2O Al3+ + 3OH-Al(OH)3 Al(OH)3 OHAlO2 2H2O nOH n H 3n + + + nOH n H Al 4n n Công thức kinh nghiệm: + Khi kết tủa vừa tan hết thì: n n OH 4n Al AlO H * Khi cho dung dịch chứa H+ vào dung dịch chứa ứng: + + H+ + H O + có phản AlO Al(OH)3 3H+ + Al(OH)3Al3+ + 3H2O n Hn nH Công thức kinh nghiệm: + Khi kết tủa vừa tan hết thì: 4nAlO n 3n 4n H AlO2 * Khi cho dung dịch chứa H+ vào dung dịch hỗn hợp chứa OH- thể có phản ứng: H+ + OH-H2O AlO có + + + H+ + H O + AlO Al(OH)3 3H+ + Al(OH)3Al3+ + 3H2O n Hn nH OH n nOH 4nAlO Công thức kinh nghiệm: 3n + Khi kết tủa vừa tan hết thì: n n H OH * Khi sục khí CO2 vào dịch chứa OH- COdung CO2 + 2OH3 + H2O 4n AlO AlO 2 có phản ứng: AlO CO CO2 2+ H2O + HCO2 Al(OH)3 CO2 + + H2O * Khi dung dịch ion Ba2+, Ca2+ gặặ̣p SOcó Ba2+ + BaSO4 SO2 CO , thì: CO BaCO3 Khi gặặ̣p tốn loại cần kết hợp vận dụng thêm định luật BTKL, BTĐT, BTNT, BT.e… 2.3.2 Một số tốn ví dụ: Ba2+ + 2.3.2.1 Một số ví dụ khơng liên quan đến đồ thị Ví dụ 1: [1] Hịa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al Al 2O3 vào nước (dư), thu 0,896 lít khí (đktc) dung dịch Y Hấp thụ hồn tồn 1,2096 lít khí CO (đktc) vào Y, thu 4,302 gam kết tủa Lọc kết tủa, thu dung dịch Z chứa chất tan Mặặ̣t khác, dẫn từ từ CO đến dư vào Y thu 3,12 gam kết tủa Giá trị m A 6,79 B 7,09 C 2,93 D 5,99 Hướng dẫn giải: Dẫn từ từ CO2 đến dư vào dung dịch Y thu kết tủa Al(OH)3 Al(OH)3 : 0,04 mol nAl(OH) 4,302 gam max BaCO3 : 0,006 mol = 0,04 mol dd Z: Ba(HCO3)2: 0,024 mol Ba : 0,03 mol Ba2 H2 :0,04 mol Al: 0,04 molAlO2 H2O O :a mol OH BT.e có: 2.0,03 + 3.0,04 = 2a + 2.0,04 a = 0,05 m = 0,03.137 + 0,04.27 + 0,05.16 = 5,99 đáp án D Quy đổi X Ví dụ 2: [2] Hỗn hợp X gồm Al, Ba, Na K Hịa tan hồn tồn m gam X vào nước dư, thu dung dịch Y 0,0405 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,018 mol H2SO4 0,03 mol HCl vào Y, thu 1,089 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 3,335 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Phần trăm khối lượng kim loại Ba X A 42,33% B 37,78% C 29,87% D 33,12% Hướng dẫn giải: Na Na ,K ,Ba2 H2SO4 : 0,018 BaSO4 X K H2O Y AlO2 Ba OH Al Al(OH)3 : a Na ,K ,Al Z HCl : 0,03 SO H2 : 0,0405 ,Cl Quy đổi Gọi : nAl(OH) = a (mol) n OH 3a BTĐT có: 0,018.2 + 0,03 + 3a = 2nH2 = 2.0,0405 = 0,081 a = 0,005 mkết tủa + mmuối = 1,089 + 3,335 = 4,424 m + 0,018.96 + 0,03.35,5 + 17.3a = 4,424 gam m = 1,376 mBaSO4 = 1,089 – 78.0,005 = 0,699 gam nBaSO4 = 0,003 %Ba 0,003.137.100% 29,87% 1,376 đáp án C Ví dụ 3: [2] Hỗn hợp X gồm Al2O3, Ba, K (trong oxi chiếm 20% khối lượng X) Hịa tan hồn tồn m gam X vào nước dư, thu dung dịch Y 0,022 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch gồm 0,018 mol H 2SO4 0,038 mol HCl vào Y, thu dung dịch Z (chỉ chứa muối clorua muối sunfat trung hòa) 2,958 gam hỗn hợp kết tủa Giá trị m A 3,912 B 3,600 C 3,090 D 4,422 Hướng dẫn giải: Quy đổi: BaSO4 K K : x (mol) Y H2O X Ba : y (mol) Al O : z (mol) Ta có: nOH- = 2nH2 = 0,044; AlO2 OH H : 0,022 H2SO4 : 0,018 HCl : 0,038 Al(OH)3 K , Al Z SO24 , Cl BT.e: x + 2y = 2.0,022 = 0,044 (1) %O 16.3z 20 39x 137y 102z 100 39x+137y-138z = (2) Đặặ̣t nAl(OH)3 = a nOH-( ) = 3a BTĐT: x + 2y + 6z = 0,018.2 + 0,038 + 3a x + 2y + 6z -3a = 0,074 (3) m = 233y + 78a = 2,958 (4) Từ (1), (2), (3), (4) x= 0,032; y = 0,006; z = 0,015; 0,02 m = 0,032.39 + 0,006.137 + 0,015.102 = 3,6 đáp án B Ví dụ 4: [2] Hịa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al, Na BaO vào nước dư, thu dung dịch Y 0,085 mol khí H Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,03 mol H2SO4 0,1 mol HCl vào Y, thu 3,11 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 7,43 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Giá trị m A 2,79 B 3,76 C 6,50 D 3,60 [2] Hướng dẫn giải: Na BaSO4 Na : x H2O Y AlO2 X Al : y H SO : 0,03 Al(OH)3 : a HCl : 0,1 Z Na , Al , Cl SO OH BaO : z ⇒ H2 : 0,085 Đặặ̣t x, y, z số mol Al; Na BaO n H2 = 1,5x + 0,5y = 0,085 (1) BT.e: x + 3y = 2nH2 = 0,17 (1) m = 233z + 78a = 3,11 (2) mmuối = 23x + 27(y-a) + 96(0,03-z) + 35,5.0,1 = 7,43 23x + 27y – 96z -27a = (3) BTĐT: x + 3y + 2z = 3a + 2.0,03 + 0,1 x + 3y + 2z – 3a = 0,16 (4) Từ (1), (2), (3), (4) x = 0,05; y = 0,04; z = 0,01; a = 0,01 m = 3,74 đáp án B Ví dụ 5: [4] Hịa tan hồn tồn 20,7 gam hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na 2O BaO vào nước thu lít dung dịch Y có pH = 13 0,05 mol khí H Cho lít dung dịch Y tác dụng với 100 ml dung dịch chứa H 2SO4 0,3M Al 2(SO4)3 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam kết tủa Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 35 B 42 C 30 D 25 Hướng dẫn giải: n pH = 13 [OH-] = 0,1M OH = 4.0,1 = 0,4 mol nH2 = 0,05 mol nOH-(Na, Ba tạo ra) = 0,1 mol nOH-(oxit tạo ra) = 0,4 – 0,1 = 0,3 mol X (Na: x mol; Ba: y mol; O: 0,15 mol) Ta có: 23x + 137y + 16.0,15 = 20,7 23x + 137y = 18,3 (1) BT.e: x + 2y = 2.0,15 + 0,05 = 0,4 (2) x = 0,2; y = 0,1 Na :0,2 H : 0,06 BaSO :0,1 :0,1 Al : 0,1 Y Ba 2 :0,4 OH : 0,18 Al(OH) : 0,06 SO m = 233.0,1 + 78.0,06 = 27,98 đáp án C Ví dụ 6: [4] Hỗn hợp X gồm Na, Ba Al2O3 (trong oxi chiếm 24,78% khối lượng) Hòa tan hết 29,05 gam X nước dư, thu dung dịch Y 4,48 lít H2 (đktc) Cho từ từ dung dịch Z chứa hỗn hợp HCl 0,8M H 2SO4 0,1M vào X đến thu kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thu m gam chất rắn Giá trị gần m A 26,3 B 25,8 C 25,2 D 24,6 Hướng dẫn giải: nO = 0,45 nAl2O3 = 0,15 Na : x 23x 137y 29,05 0,15.102 Ba : y 0,5x y 0,2 Na : 0,3 HCl : 8a Ba : 0,05 x 0,3 y 0,05 OH :0,1 TH 1: BaSO4 max: a = 0,05 + H : 0,5 mol m max n H n 4n OH AlO2 0,05.233 78.0,8 / TH 2: Al(OH) max: BaSO4 : 0,04 nn H m max OH 3n Al( OH )3 32,45 3nAlO2 nAl(OH)3 = 0,8/3 m = 233.0,05 + 102.0,4/3 = 25,25 10a = 0,1 + 0,3 a = 0,04 0,04.233 0,3.78 32,72 Al(OH)3 : 0,3 > 32,45 m = 0,04.233 + 0,15.102 = 24,62 Vậy m = 24,62 đáp án D Ví dụ 7: [7] Hỗn hợp X gồm Al2O3, Ba, Na (trong số mol Al O3 gấp đơi số mol Ba) Hịa tan hồn tồn X vào nước dư, thu dung dịch Y 0,07 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch gồm 0,04 mol H 2SO4 0,08 mol HCl vào Y, thu dung dịch Z (chỉ chứa m gam muối clorua muối sunfat trung hòa) 15,83 gam hỗn hợp kết tủa Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 11,43 B 12,07 C 17,57 D 13,35 Hướng dẫn giải: Quy đổi: Na Na : a H2O X Ba : b Al O : 2b Y Ba :b H SO : 0,04 24 AlO : 4b OH BaSO : b Al(OH) : x Na , Al Z ,Cl HCl : 0,08 : (a b) SO4 H2 : 0,07 BT.e có: a + 2b = 2.0,07 = 0,14 (1) BTĐT cho hệ cuối: a + 2b + 4b.3 = 3x + 2.0,04 + 0,08 12b – 3x = 0,02 (2) Khối lượng kết tủa: 233b + 78x = 15,83 (3) Giải hệ (1), (2), (3) được: a = 0,08; b = 0,03; x = 17/150 m = 23.0,08 + 137.0,03 + 102.2.0,03 = 12,07 đáp án B Ví dụ 8: [5] Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Al Al 2O3 500ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,3M Ba(OH) 0,1M thu dung dịch Y 3,36 lít H2 (đktc) Cho dung dịch Y phản ứng với 500 ml dung dịch Z chứa HCl 0,64M H 2SO4 0,08M thu 21,02 gam kết tủa Nếu cho dung dịch Y phản ứng với V lít dung dịch Z thu kết tủa lớn có khối lượng a gam Giá trị a A 20,750 B 21,425 C 31,150 D 21,800 Hướng dẫn giải: Na : 0,15 Ba : 0,05 BaSO : 0,04 : 0,15 21,02(g) BTDT Al(OH) : 0,15 Ba : 0,01 Cl : 0,32 n :n 10 :1 Al Na Y AlO : 0, : 0,05 : 0,05 OH Trong Z: H SO Kết tủa lớn Al(OH)3 lớn Khi đó: n H n OH n AlO2 0,05 0,2 0,25 n SO4 0,025 42 Al(OH)3 : 0,2 Kết tủa: BaSO : 0,025 a 21,425 đáp án B Ví dụ 9: [7] Hỗn hợp X gồm Al, Ba, Al4C3 BaC2 Cho 29,7 gam X vào nước dư thu dung dịch Y hỗn hợp khí Z (C 2H2, CH 4, H2) Đốt cháy hết Z thu 4,48 lít khí CO (đktc) 9,45 gam H2O Nhỏ từ từ đến hết 200 ml dung dịch H 2SO 1M vào Y thu m gam kết tủa Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 46,60 B 15,60 C 55,85 D 51,85 Hướng dẫn giải: n CO 0,2; nH O 0,525 nH 2SO4 0,2nH 0,4; nSO24 0,2 Quy đổi: X (Ba, Al, C) + H2O Y (Ba2+, AlO2-, OH-) + Z (C2H2, CH4, H2) n O2 (pö) n CO2 0,5n H 2O 0,4625 Đặặ̣t nBa = x; n Al = y BT.e có: 2x + 3y + 4.0,2 = 4.0,4625 2x + 3y = 1,05 (1) mX = 137x + 27y + 0,2.12 = 29,7 137x + 27y = 27,3 (2) Từ (1) (2) x = 0,15; y = 0,25 BTĐT cho dung dịch Y có: 2.0,15 = 0,25 + nOHnOH- = 0,05 nH n OH 4n AlO2 m 0,15.233 3n Al(OH) 0,65 n 3.78 51,85 Al(OH)3 0,65 ; nBaSO4 0,15 đáp án D Bài tập tương tự tự giải Câu Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al Al2O3 vào nước (dư), thu 2,688 lít khí (đktc) dung dịch Y Hấp thụ hồn tồn 3.6288 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu 12,906 gam kết tủa Lọc kết tủa, thu dung dịch Z chứa chất tan Mặặ̣t khác, dẫn từ từ CO2 đến dư vào Y thu 9,36 gam kết tủa Giá trị m A 8.79 B 21,27 C 20.37 D 17.97 Câu 2: Hỗn hợp X gồm Al, K, K 2O BaO (trong oxi chiếm 10% khối lượng X) Hịa tan hồn tồn m gam X vào nước dư, thu dung dịch Y 0,056 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,04 mol H 2SO4 0,02 mol HCl vào Y, thu 4,98 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 6,182 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Giá trị m A 9,592 B 5,760 C 5,004 D 9,596 Câu Hòa tan m gam hỗn hợp Na, K, Al BaO vào nước dư, thu dung dịch Y 9,52 lít H2 (đktc) Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,2 mol H2SO4 0,3 mol HCl thu 46,65 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 24,95 gam hỗn hợp muối clorua sunfat trung hòa Giá trị m A 34,1 B 36,5 C 42,0 D 27,6 Câu4 Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Al; K BaO vào nước dư, thu dung dịch Y 0,115 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,04 mol H2SO 0,1 mol HCl vào Y, thu 7,00 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 9,13 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Giá trị m A 8,06 B 7,53 C 7,24 D 8,82 Câu Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Al; K BaO vào nước dư, thu dung dịch Y 0,09 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,04 mol H2SO4 0,12 mol HCl vào Y, thu 5,18 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 9,42 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Phần trăm khối lượng Al có X A 16,67% B 21,34% C 26,40% D 13,72% 10 Giai đoạn 2: 3Ba(OH)2 + 2AlCl3 2Al(OH)3 + 3BaCl2 Giai đoạn 3: 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 4H2O Giai đoạn 4: lượng kết tủa BaSO4 không đổi Khi số mol Ba(OH)2 = 0,08, kết tủa Al(OH)3 vừa tan hết n OH 4nAl 2.0,08 = 4nAl 3 BaSO4 : 0,03 Kết tủa cực đại: Al(OH) n Al 0,04 m 0,03.233 0,04.78 10,11 : 0,04 đáp án A Ví dụ 2: [2] Nhỏ từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al 2(SO4)3 Al(NO3)3 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH) (x mol) biểu diễn bằằ̀ng đồ thị bên Giá trị m A 5,97 B 7,26 C 7,68 D 7,91 Hướng dẫn giải: a; n Đặặ̣t n b Al (SO ) Al( NO )3 Giai đoạn 1: 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)2 3BaSO4 BaSO4 :3a + 2Al(OH)3 Al(OH) : 2a Khi y = 4,275 233.3a + 78.2a = 4,275 a = 0,005 Giai đoạn 2: 3Ba(OH)2 + 2Al(NO3)3 2Al(OH)3 + 3Ba(NO3)2 Khi x = 0,045 nOH- = 0,09 = 3nAl3+ 3(2a+b) = 0,09 b = 0,02 m = 0,005.342 + 0,02.213 = 5,97 gam đáp án A Nhận xét: Nhìn chung phương trình phản ứng cách làm ví dụ tương tự Điều cho thấy Bộ GDĐT đưa câu cho mã đề với mức độ tương đương Ví dụ 3: [4] Nhỏ từ từ đến dư dung dịch H 2SO vào dung dịch chứa đồng thời NaAlO2, Ba(AlO2)2, Ba(OH)2 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol H2SO4 tham gia phản ứng (x mol) biểu diễn bằằ̀ng đồ thị sau: y (gam) 105,05 m x (mol) a 2,5a 4a 7a 12 Giá trị m A 89,45 B 77,70 C 93,35 D 81,65 Hướng dẫn giải: Trước hết ta hiểu giai đoạn đồ thị sau: Giai đoạn 1: H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 2H2O Giai đoạn 2: H2SO4 + 2H2O + Ba(AlO2)2BaSO4 + 2Al(OH)3 Giai đoạn 3: H2SO4 + H2O + 2NaAlO22Al(OH)3 + Na2SO4 Giai đoạn 4: 2Al(OH)3 + 3H2SO4Al2(SO4)3 + 6H2O Giai đoạn 5: Kết tủa BaSO4 không đổi Ba OH : a BaSO4 : 2,5a AlO2 :1,5a105,05(g) NaAlO2:3a a 0,1 Ba Al(OH)3 : 6a Từ đồ thị ta có: Khi nH SO4 7a 0,7 Al(OH)3 tan 0,2 mol m = 105,05 – 0,2.78 = 89,45 đáp án A Nhận xét: Ở viết giai đoạn nhằm mục đích mang tính chất giải thích cho học sinh Khi học sinh rèn thành kỹ khơng cần viết phương trình giai đoạn Ví dụ 4: [6] Hịa tan hồn tồn a gam Al dung dịch Ba(OH)2, thu dung dịch X Nhỏ từ từ dung dịch H 2SO4 0,5M vào dung dịch X lắc nhẹ để phản ứng xảy hoàn toàn Đồ thị biểu diễn phụ thuộc tổng khối lượng kết tủa (m gam) theo thể tích dung dịch H2SO4 (V ml) sau: Giá trị a m 70 A 5,40 1300 B 8,10 C 4,05 V D 6,75 Hướng dẫn giải: Ba(OH)2 : x X Ba(AlO2 )2 : y Giai đoạn 1: H2SO4 + Ba(OH)2BaSO4 + 2H2O Giai đoạn 2: H2SO4 + 2H2O + Ba(AlO2)2 BaSO4 + 2Al(OH)3 70(g) BaSO4 : x y 233(x y) 78.2y 70 (1) Kết tủa: Al(OH)3 : 2y 13 Giai đoạn 3: Kết tủa tan dần: 2Al(OH)3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 6H2O nn 4n 1,3 – 2x = 4.2y (2) Giải hệ (1), (2) được: x = 0,05; y = 0,15 nAl = 0,3 m = 0,3.27 = 8,1 đáp án B Ví dụ 5: [4] Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH) vào dung dịch chứa đồng thời HCl Al2(SO4) Đồ thị phụ thuộc khối lượng kết tủa số mol Ba(OH) biểu diễn hình sau: Tổng (x + y) gần với A 140 B 154 Hướng dẫn giải: Dễ thấy: Tại vị trí n n C 138 D 143 2.0, 0, HCl 0,56 n : OH 0,27 Ba (OH )2 nSO4 n 4n H n Al3 0,28 0,18 Al3 0,27.2 0,4 x 0,27.233 78 66,55 x y 143,5 đáp án D y 0,27.233 0,18.78 76,95 Nhận xét: giải thích thêm cho học sinh giai đoạn đồ thị: Giai đoạn 1: H+ + OHH2O nHCl = 0,4 Ba2 SO2 BaSO 4 Ba2 SO2 Al3 3OH Al(OH)3 Giai đoạn 3: Al 3OH Al(OH)3 Giai đoạn 2: Giai đoạn 4: Al(OH)3 OH BaSO AlO2 2H2O 14 n OH n H 4nAl n Al 0,18 n SO24 0, 27 Ví dụ : [7] Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Ba, BaO, Al Al 2O3 nước dư, thu a mol H2 dung dịch X Cho từ từ dung dịch H2SO4 1M vào dung dịch X, phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: Giá trị m A 31,36 B 32,64 Hướng dẫn giải: Quy hỗn hợp ban đầu về: Ba : x y C 40,80 Ba(OH)2 : x H2 : a (mol) H2O Al : 2y X Ba(AlO2 )2 : y O:z BT.e có: 2(x + y) + 3.2y = 2z + 2a (1) Giai đoạn 1: H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 n a Ba (OH )2 D 39,52 + 2H2O x = a (2) Giai đoạn 2: H2SO4 + 2H2O + Ba(AlO2)2 BaSO4 + 2Al(OH)3 Giai đoạn 3: 2Al(OH)3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 6H2O n n 4n Khi kết tủa Al(OH)3vừa tan hết: H OH AlO 2.0,4 = 2a + 4.2y (3) n 2a n BaSO x + y = 2a (4) Từ (1), (2), (3), (4) ta có: x = y = a = 0,08; z = 0,32 m = 137.0,16 + 27.2.0,08 + 16.0,32 = 31,36 đáp án A Ví dụ 7: [7] Cho m gam hỗn hợp gồm Na, Ba Al 2O3 vào nước dư, thu dung dịch X cịn lại 5,1 gam rắn khơng tan Cho dung dịch H 2SO4 loãng dư vào X, phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: 15 Giá trị m A 45,62 Hướng dẫn giải: NaAlO2 : a B 47,54 C 42,44 D 40,52 X Ba(AlO2 )2 : b Kết tủa không đổi: b 0,12 n BaSO4 n 4n Khi Al(OH)3 tan vừa hết: H AlO 2.0,8 = 4.(a + 2b) a = 0,16 m = 23.0,16 + 137.0,12 + 0,2.102 + 5,1 = 45,62 đáp án A Ví dụ 8: [7] Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp chất rắn X gồm Ba, BaO, Na Al2O3 thu dung dịch Y 10,08 lít khí H2 (đktc) Nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 vào dung dịch Y thu kết đồ thị Khối lượng kết tủa (gam) 89,45 81,65 Số mol H2SO4 loãng (mol) 0,4 0,75 Giá trị m gần với giá trị đây? A 76 B 75 C 73 Hướng dẫn giải: Ba : a c Ba(OH)2 : a X Na : b Al : 2c O:d D 78 H2 :0,45 H2O NaOH : b Ba(AlO2 )2 :c Giai đoạn 1: Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O Giai đoạn 2: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O 16 Khi số mol H2SO4 0,4 ta có: 2a + b = 0,4.2 = 0,8 (1) Giai đoạn 3: Ba(AlO2)2 + H2SO4 + 2H2O BaSO4 + 2Al(OH)3 BaSO4 : a c 233(a+c)+78.2c=89,45 Al(OH) : 2c Khi kết tủa cực đại: 233a + 389c = 89,45 (2) Bt.e có: 2(a+c) + b + 3.2c = 2d + 2.0,45 2a + b + 8c – 2d = 0,9 (3) Khi số mol axit 0,75 kết tủa Al(OH)3 tan 89,45 – 81,65 = 7,8 gam (0,1 mol) nH n 4n 3n Al(OH ) 2.0,75 = 2a + b + 4.2c – 3(2c – 0,1) 2a + b + 2c = 1,2 (4) Giải hệ (1), (2), (3) , (4) được: a = 0,05; b = 0,7; c = 0,2; d = 0,75 m = 137.0,25 + 23.0,7 + 27.2.0,2 + 16.0,75 = 73,15 đáp án C Bài tập tương tự tự giải OH AlO2 Câu 1: Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch chứa AlCl3 (x mol) Al2(SO4)3 (y mol) Phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: Giá trị x + y A 0,08 B 0,07 C 0,06 D 0,09 Câu 2: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào ống nghiệm chứa dung dịch HCl Al2(SO4)3 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng kết tủa theo thể tích dung dịch Ba(OH)2 sau: Giá trị (a – b) A 20,15 B 18,58 C 16,05 D 14,04 17 Câu 3: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH) vào ống nghiệm chứa dung dịch HCl (a mol) Al2(SO4)3 (b mol) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng kết tủa (gam) theo số mol Ba(OH)2 sau: m Số mol Ba(OH)2 Giá trị a : b sau đúng? 0,21 0,15 A.14:5 C.12:5 Câu 4: Hòa tan hết m hỗn gồm Ba, BaO, Al Al2O3 nước dư, thu a mol khí H2 dung dịch X Cho dung dịch H 2SO4 đến dư vào X, phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: Số mol kết tủa 0,28 0,12 4a Số mol H2SO4 Giá trị m A 26,52 B 25,56 C 23,64 D 25,08 Câu : Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Al Mg 500ml dung dịch HNO3 1M thu dung dịch Y khí NO (sản phẩm khử nhất) Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Y, lượng kết tủa tạo thành biểu diễn theo đồ thị sau: Giá trị m A 3,06 B 3,24 C 2,88 D 2,79 Câu 6: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm Na, Ba, Al2O3 vào nước dư thu dung dịch X, cịn lại 0,51 gam chất rắn khơng tan, đồng thời 3,136 lít 18 khí H2 (đktc) Cho từ từ dung dịch H 2SO4 loãng dư vào X thu kết đồ thị sau: Giá trị a A 0,54 B 0,58 C 0,56 D 0,60 Câu Cho dung dịch Ba(OH)2 1M vào dung dịch X chứa H2SO4, MgSO4 Al2(SO4)3 Phản ứng biểu thị theo sơ đồ sau: Nếu đem cô cạn dung dịch X, thu m gam muối khan Giá trị m A 64,20 B 61,92 C 58,32 D 67,80 Câu 8: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào ống nghiệm chứa dung dịch HCl a mol Al2(SO4)3 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng kết tủa (gam) theo thể tích dung dịch Ba(OH)2 sau: m mm x 46, Số mol Ba(OH)2 0,2 0,56 Giá trị gần x A 60,6 B 70,2 C 66,5 D 72,8 Câu 9: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X chứa Ba; BaO Al vào nước dư thu dung dịch Y 4,928 lít khí H2 (đktc) Cho từ từ dung dịch H2SO4 vào 19 dung dịch Y Khối lượng kết tủa (gam) phụ thuộc vào số mol H 2SO4 theo đồ thị sau: Khối lượng kết tủa (gam) 52,84 Số mol H2SO4 (mol) 0,16 Giá trị m A 27,92 B 31,16 C 28,06 D 24,49 Câu 10: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al Al 2O3 vào nước (dư), thu 0,896 lít khí (đktc) dung dịch Y Cho khí CO hấp thụ từ từ vào dung dịch Y, kết thí nghiệm biểu diễn qua đồ thị hình vẽ đây: m m Số mol CO2 0,01 0,05 Phần trăm khối lượng oxi có hỗn hợp X có giá trị gần với A 13,36% B 15,07% C 11,19% D 18,42% 2.4 Hiệu đề tài Trên sở nội dung đề xuất, chọn lớp 12A7 để thực nghiệm đề tài trước sau dạy Tôi tiến hành thực nghiệm qua bước: - Ra kiểm tra với thời gian 50 phút trước sau thực nghiệm đề tài - Chấm kiểm tra - Sắp xếp kết theo thứ tự từ điểm đến điểm 10 phân loại theo nhóm: + Nhóm giỏi: Có điểm từ đến 10 + Nhóm khá: Có điểm từ 6,5 đến + Nhóm trung bình: Có điểm từ đến 6,5 + Nhóm yếu kém: Có điểm - So sánh kết trước sau thực nghiệm Kết Lớp Trước thực nghiệm Sau thực nghiệm Sĩ số 45 Giỏi SL % 4,4 Khá SL % 20,0 Trung bình SL % 19 42,3 45 11 18 14 24,2 40,0 31,4 Yếu, SL % 15 33,3 4,4 Từ kết thực nghiệm trêncùng với việc đánh giá thái độ học tập mơn hóa lớp 12A7 tơi thấy: + Học sinh có thay đổi thái độ tích cực việc học tập mơn Hóa học + Tỉ lệ số học sinh đạt điểm giỏi sau thực nghiệm tăng đáng kể so với trước thực nghiệm; tỉ lệ số học sinh đạt điểm yếu cũỹ̃ng giảm đáng kể so với trước thực nghiệm Kết luận kiến nghị 3.1 Kết luận Đề tài giúp học sinh yêu thích hơn, có hứng thú với mơn học, rèằ̀n cho em tinh thần tích cực, tự giác cũỹ̃ng giúp em đạt kết cao qua kiểm tra, đánh giá, em cũỹ̃ng cảm thấy tự tin bước vào kiểm tra Đề tài cũỹ̃ng đồng nghiệp trường áp dụng dạy cho học sinh lớp 12 cũỹ̃ng giúp em có thay đổi tích cực rõ rệt thái độ học tập mơn hóa, giúp em thấy u thích mơn hóa học tập mơn hóa tốt Tơi xây dựng đề tài với mong muốn đóng góp phần nhỏ vào thay đổi phương pháp giảng dạy theo hướng tích cực 3.2 Kiến nghị Đề tài kinh nghiệm rút trình giảng dạy thân, thân tơi mong muốn góp phần nhỏ tạo phát triển phương pháp dạy hoá học đạt hiệu cao qua giảng hoá học Tôi xây dựng đề tài với mong muốn chia sẻ sáng kiến thân với đồng nghiệp, đồng thời thân cũỹ̃ng mong muốn nhận tiếp tục phát triển sâu rộng đề tài góp ý bạn để tơi hồn thiện phương pháp dạy học 21 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 18 tháng năm 2019 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Trịnh Xuân Vinh 22 CÁC TỪ VIẾT TẮT THPTQG: Trung học phổ thông quốc gia HS: Học sinh HSG: Học sinh giỏi THPT: Trung học phổ thông BT.e: Bảo toàn mol electron BTNT: Bảo toàn nguyên tố BTKL: Bảo tồn khối lượng BTĐT BTDT: Bảo tồn điện tích BGD & ĐT: Bộ giáo dục đào tạo 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đề thi tham khảo THPTQG mơn hóa BGD & ĐT 2018 Đề thi THPTQG thức mơn hóa BGD & ĐT 2018 Đề thi thử THPTQG mơn hóa trường toàn quốc THPT chuyên ĐH Vinh, THPT chuyên KHTN Hà Nội, THPT chuyên sư phạm Hà Nội năm 2018 Đề thi thử THPTQG mơn hóa trường toàn quốc THPT chuyên ĐH Vinh, THPT chuyên KHTN Hà Nội, THPT chuyên sư phạm Hà Nội năm 2019 Đề thi thử THPTQG mơn hóa sở giáo dục toàn quốc sở Thanh Hóa, sở Nam Định năm 2018 Đề thi thử THPTQG mơn hóa sở giáo dục tồn quốc sở Thanh Hóa, sở Nam Định năm 2019 Một số tài liệu tham khảo internet: violet.vn, tailieudoc.vn Sách giáo khoa Hóa học ban nâng cao lớp 12 – NXBGD 24 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THANH HÓA XẾP LOẠI GIẢI C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Trịnh Xuân Vinh Chức vụ đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Thọ Xuân TT Tên đề tài SKKN Xây dựng hệ thống tập trắc nghiệm liên quan đến thực tiễn chương trình hóa học lớp 12 Cấp đánh giá xếp loại Sở GD&ĐT Kết đánh giá xếp loại C Năm học đánh giá xếp loại 2015-2016 25 ... học sinh rèằ̀n luyện kỹỹ̃ giải số toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có Al(OH) 3, giúp em đạt kết cao kỳ thi 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Học sinh lớp 12 trường - Các toán phức tạp liên. .. quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu liên quan - Nghiên cứu toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3 chương trình Hóa học. .. thi, toán liên quan đến hỗn hợp kết tủa Al(OH) thường xuất đề thi đề thi THPTQG Bộ GD & ĐT, đề thi thử THPTQG trường THPT, sở Vì vậy, tơi chọn đề tài‘? ?Rèn luyện kỹ giải số toán phức tạp liên quan